[發(fā)明專(zhuān)利]SoC基帶芯片及其電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器的失配校準(zhǔn)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711012267.2
• 申請(qǐng)日: 2017-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107819465B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭嘯峰;戴思特;馮海剛;張寧;檀聿麟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳銳越微技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03M1/10
• 分類(lèi)號(hào): H03M1/10
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44287
• 代理人: 胡海國(guó)

本發(fā)明公開(kāi)了一種SoC基帶芯片中電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器的失配校準(zhǔn)電路，其包括電流鏡補(bǔ)償電路、校準(zhǔn)切換開(kāi)關(guān)模塊、校準(zhǔn)電阻、電壓檢測(cè)模塊和校準(zhǔn)控制模塊。校準(zhǔn)電阻的阻值為電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器中負(fù)載電阻的阻值的2^N?1倍，N為MSB有效位位數(shù)；電流鏡補(bǔ)償電路與電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器中MSB電流鏡支路數(shù)量相等，二者并聯(lián)連接構(gòu)成電流鏡并聯(lián)支路。本發(fā)明還公開(kāi)了一種包括上述失配校準(zhǔn)電路的SoC基帶芯片。本發(fā)明通過(guò)選擇高阻值的校準(zhǔn)電阻，使得電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器中電流鏡陣列的電流誤差可以被檢測(cè)，從而進(jìn)行校準(zhǔn)，解決了28nm以及更小工藝尺寸的SoC基帶芯片中DAC電流鏡陣列的輸出電流的失配誤差問(wèn)題，提高DAC的轉(zhuǎn)換精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種SoC基帶芯片及其電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器的失配校準(zhǔn)電路。

背景技術(shù)

SoC(System on Chip，片上系統(tǒng))基帶芯片有兩個(gè)正交的信號(hào)通道，即I通道和Q通道，每個(gè)通道都有一個(gè)DAC(Digital to Analog Converter，數(shù)模轉(zhuǎn)換器)，兩個(gè)DAC對(duì)稱(chēng)，每個(gè)DAC都包含電流鏡陣列。SoC基帶芯片中DAC的架構(gòu)通常是電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器(current-steering DAC)，如圖1所示為現(xiàn)有電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器的部分電路結(jié)構(gòu)示意圖，包括輸入電源VDD、電流鏡陣列101、開(kāi)關(guān)陣列102、和負(fù)載電阻R_L，電流鏡陣列101采用分段式結(jié)構(gòu)，分成MSB(Most significant Bit，高位)電流鏡單元、ULSB(Upper Least significant Bit，較高低位)電流鏡單元、LSB(Least significant Bit，低位)電流鏡單元和LLSB(Lower Leastsignificant Bit，較低低位)電流鏡單元，I通道和Q通道的電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器中的MSB電流鏡單元均包括2^N-1個(gè)MSB電流鏡支路，N為MSB有效位位數(shù)，例如圖1中，若MSB部分占3位(即3bits)，則I通道和Q通道的電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器均包括7個(gè)MSB電流鏡支路M1～M7。

SoC基帶芯片中電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器的核心思想是通過(guò)DAC的電流鏡陣列產(chǎn)生一系列的基準(zhǔn)電流(如圖1所示，比如一路基準(zhǔn)電流是Iu，MSB部分是7路溫度碼形式的128Iu，ULSB部分是7路溫度碼形式的16Iu，LSB部分是7路溫度碼形式的2Iu，LLSB部分則分別是二進(jìn)制的Iu、1/2Iu、1/4Iu，它們一共組成12bits精度的DAC)，然后通過(guò)輸入的數(shù)字碼控制開(kāi)關(guān)來(lái)控制這些基準(zhǔn)電流的流向，而這些基準(zhǔn)電流準(zhǔn)確與否，則直接決定DAC的轉(zhuǎn)換精度。為了保證DAC的線(xiàn)性度，MSB需要采用溫度碼形式，而MSB的準(zhǔn)確度決定DAC的線(xiàn)性度，因此DAC中電流鏡陣列的輸出電流誤差的校準(zhǔn)都會(huì)針對(duì)MSB去做。

由于本身DAC需要的精度就很高，且它的輸出是模擬量，DAC在整個(gè)芯片系統(tǒng)中自身就是最精確的模塊，所以很難去對(duì)它做校準(zhǔn)，除非能將它的誤差放大，否則只能通過(guò)用更大的版圖面積來(lái)?yè)Q取它的精度，或者用DEM(Dynamic Elements Matching，動(dòng)態(tài)原件匹配)的辦法來(lái)降低失配對(duì)線(xiàn)性度的影響。上述兩種方式可用于大尺寸工藝的SoC基帶芯片的DAC電流鏡陣列輸出電流失配校準(zhǔn)，然而對(duì)于28nm以及更小工藝尺寸的SoC基帶芯片，由于DAC電流鏡陣列輸出電流失配更加嚴(yán)重，上述兩種方式均不能很好解決SoC基帶芯片中DAC電流鏡陣列輸出電流的失配誤差問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種SoC基帶芯片及其電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器的失配校準(zhǔn)電路，旨在解決28nm以及更小工藝尺寸的SoC基帶芯片中DAC電流鏡陣列的輸出電流的失配誤差問(wèn)題，提高DAC的轉(zhuǎn)換精度。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種SoC基帶芯片中電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器的失配校準(zhǔn)電路，該SoC基帶芯片中電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器的失配校準(zhǔn)電路包括電流鏡補(bǔ)償電路、校準(zhǔn)切換開(kāi)關(guān)模塊、校準(zhǔn)電阻、電壓檢測(cè)模塊和校準(zhǔn)控制模塊；

所述校準(zhǔn)電阻的阻值為電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器中負(fù)載電阻的阻值的2^N-1倍，N為MSB有效位位數(shù)；